物理发泡TPX绝缘射频同轴电缆的特性.pdf

光纤与电缆及其应用技术 Optical Fiber 绝缘 密度 亚高温 衰减 温度相位稳定性 中图分类号 TM248 文献标识码 B 文章编号 1006 1908 2010 04 0015 03 The Properties of TPX Physically Foamed Insulation RF Coaxial Cable LI Qing he LIU Zhong hua LAI Lin po HUANG Zhong jun XIE L i jun SHEN Yu Jiangsu Hengxin Technology Co Ltd Yixing 214222 Jiangsu China Abstract Polymethylpentene TPX features extreme low density good processability relatively good electrical properties and strong price advantage its temperature resistance is 150 e between PE and PTFE so it is expected to be used as the third kind of sub high temperature insulation material for RF coaxial cables T he TPX physically foamed insulation RF coaxial cable with corrugated outer conductor and 1 4 inch diameter is successfully developed and its main specifications such as attenuation phase temperature stability are measured and compared Key words RF coaxial cable insulation density sub temperature attenuation phase temperature stability 收稿日期 2010 02 04 作者简介 李庆和 1944 男 江苏亨鑫科技有限公司 总工程师 作者地址 江苏省宜兴市丁蜀镇陶都路 138 号 江苏亨鑫 科技有限公司 214222 1 TPX 材料的特性 通常使用聚乙烯 PE 或聚四氟乙烯 PT FE 作 为绝缘介质的射频同轴电缆 它们都有优良的电气 性能 PE 价格低 可挤塑发泡 易加工 但耐温仅为 85 e PTFE 虽然可耐温 250 e 以上 但价格贵 密 度大 不可挤塑 加工繁复 并且资源稀缺 聚 4 甲 基戊烯 1 T PX 是一种聚烯烃材料 其密度小 可挤 塑发泡 易加工 有较好的电气性能 且价格较低 耐 温 150 e 介于 PE 和 PT FE 之间 有望成为射频 同轴电缆第三种亚高温绝缘介质材料 T PX PE PT FE 三种材料的主要性能可参见表 1 2 发泡 TPX 绝缘同轴电缆的制造 近年在同轴连接器中 TPX 正在替代传统的 PTFE 材料直接注塑作绝缘子使用 基于此 我们 着手研制了物理发泡 T PX 绝缘皱纹外导体 1 4d射 频同轴电缆 其电缆结构如图 1 所示 皱纹外导体射 频同轴电缆的型号说明如图 2 所示 物理发泡 T PX 绝缘皱纹外导体 1 4d射频同轴电缆的制造工 序为 发泡 TPX 绝缘挤塑y皱纹铜管外导体轧制y 透明 TPX 护套挤塑 在发泡 T PX 绝缘挤塑时 可 采用普通的聚乙烯物理发泡挤塑机组进行发泡挤 塑 挤塑模具及发泡材料配比等工艺参数可类同发 泡聚乙烯的挤塑工艺 但要略作局部调整 其挤塑温 度参数设定如下 料口温度 200 e 机身注气口温度 300 e 机颈温度 280 e 机头温度 250 e 皱纹铜 管外导体轧制是在 545 皱纹管氩弧焊机组上进行 的 透明 TPX 护套挤塑采用常规 560 聚乙烯护套 挤塑机组 挤塑温度参数的设定可参照发泡工艺 其 挤塑模具可套用聚乙烯的挤塑模具 3 发泡 TPX 绝缘同轴电缆的性能 我们将所研制的 SWXF 50 1 4d物理发泡 T PX 绝缘电缆与SWYF 50 1 4d物理发泡聚乙烯绝缘电 表 1 TPX PE PTFE 三种材料的主要性能对比 性能参数TPXPTFEPE 分子式 密度 g cm 3 0 832 140 93 熔点 e237327126 最高使用温度 e15025085 线膨胀系数 A 10 3e 1 0 1170 050 11 相对介电常数Er2 122 052 35 介质损耗因数 tgD 10 3 0 8 12 GHz 0 20 1 0 4 加工方式注塑 挤塑发泡模压 推挤烧结 薄膜绕包注塑 挤塑发泡 参考价 元 kg 1 8012018 表 2 四种不同绝缘的皱纹外导体 1 4d射频电缆传输性能的对比 性能参数SWXF 50 1 4 dSWYF 50 1 4dSWFC 50 1 4 dPhase T rack 2101 衰减系数 dB m 1 1 GHz0 290 200 19 2 GHz0 450 290 270 46 4 GHz0 700 430 40 6 GHz0 920 530 51 温度相位稳定性 50 55 e 2 最大相变系数差值 G 10 6 110600450 相变系数变化率 N 10 6e 1 2 05 5 5 6 55 5 e 18 5 25 e 3 1 25 55 e 1 5 55 85 e 注 1 表中所列数据为美国时代微波公司 Phase T rack 210电缆的样本值 2 表中测试电缆温度相位稳定性时的频率为 2 GHz 相变系数 G T 25e 25 e 其中 T为温度 T 时电缆总相位 最 大相变系数差值 G Gmax Gmin 相变系数变化率 N GT2 GT1 T2 T1 图 1 物理发泡 TPX绝缘皱纹外导体 1 4d 射频同轴电缆结构示意图 图 2 电缆的型号说明 缆 SWFC 50 1 4d微孔聚四氟乙烯绝缘电缆及美国 时代微波公司的 Phase Track 210 电缆 又称为 零0相变电缆 的衰减 温度相位稳定性等性能进行 了对比 如表 2 所示 SWXF 50 1 4d电缆 SWYF 50 1 4d电缆 SWFC 50 1 4 d电缆的相变系数 温度 曲线可参见图 3 由于 SWFC 50 1 4d电缆的相变 系数 温度曲线有拐点 故表 2 中相变系数变化率 分温度段给出 从表中可看到 SWXF 50 1 4d电缆 有良好的电气特性 特别是温度相位稳定性十分优 图 3 三种电缆的相变系数 温度曲线 16 光纤与电缆及其应用技术2010 年第 4 期 表 3 SWXF 50 1 4 d电缆与 Phase Track 210 电缆性能参数的对比 参数SWXF 50 1 4dPhase Track 210 内导体铜单线镀银单线 绝缘发泡 TPXT F4 外导体皱纹铜管三屏蔽 外径 mm6 75 3 使用温度 e 55 150 55 125 速比0 820 84 衰 减 系 数 dB m 1 2 GHz0 450 46 10 GHz1 281 28 18 GHz2 001 94 相变系数变化率 N 10 6e 1 2 0 50 55 e 1 5 55 85 e 异 其实测值已接近 Phase T rack 210 电缆 但由 于 TPX 介质损耗因数稍大 使 SWXF 50 1 4 d电缆 的衰减系数不如 SWYF 50 1 4d电缆和 SWFC 50 1 4 d电缆 表3 给出了 SWXF 50 1 4d电缆与 Phase T rack 210 电缆结构和电气性能参数的比较 3 结束语 T PX 绝缘 材料 具有 质量 轻 易 加工 耐温 150 e 电性能好 制作的芯线柔软 价格适中等优 点 虽然物理发泡 T PX 绝缘射频同轴电流的衰减 稍大 但可通过牌号选择 工艺改进等措施进行改 善 TPX 有望成为射频同轴电缆第三种亚高温绝缘 介质材料 尤其是用于高稳相电缆 此外 TPX 绝 缘线十分柔软 亦可替代氟塑料绝缘线作为亚高温 安装线 目前 TPX 材料用作电缆绝缘的研究仅刚 开始 通过更深的研究 相信其在电缆的应用前景将 更为广阔 参考文献 1 钱知勉 塑料性能应用手册 修订版 M 上海 上海 科学技术文献出版社 1987 欢迎订阅 5光纤与电缆及其应用技术6期刊 n 中国核心期刊 遴选 数据库入选期刊 国内统一刊号 CN31 1480 TN n 中国科技论文统计源期刊 中国科技核心期刊 国际连续出版物号 ISSN 1006 1908 n 5中国学术期刊 光盘版 6全文收录期刊 国内外公开发行 邮发代号 4 562 n 中国期刊网入编期刊 双月刊 大 16 开 单价 6 元 本 全年定价 36 元 5光纤与电缆及其应用技术6杂志是国内较早创办发行的通信专业科技期刊之一 在光纤与电缆及光电子器件等领 域享有很高的声誉 深受广大读者欢迎和好评 本杂志致力于为广大技术人员 科研人员 大专院校师生 厂商以及通信 领域的爱好者提供有关光纤 光缆 光无源器件 光通信系统与网络 通信电缆 射频电缆 特种线缆和微波传输线及其连 接器等研制和应用方面的论文和技术动态综述 介绍光缆 电缆和微波传输方面的新产品 新材料 新设备 新工艺与有 关的测试方法 主要栏目 m 理论研究 m 产品设计 m 线缆材料 m 测试技术 m 标准化 m 生产工艺 m 应用技术 m 生产 设备 m 敷设与维修 m 综 述 m 经验交流 5光纤与电缆及其应用技术6杂志本着推动我国通信产业蓬勃发展的宗旨 希望架起生产厂商与广大用户之间联系 的桥梁 承接光纤 电线